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文檔簡介
1、切削加工過程中,已加工表面會形成一層明顯區(qū)別于基體材料的切削變質層,該層中晶粒較基體材料發(fā)生明顯細化。該層變化不僅與表面粗糙度、加工硬化和殘余應力等表面形成特征密切相關,也會對零件耐腐蝕、耐疲勞、抗磨損等服役性能產生重要影響。
論文以高強度鋁合金7050-T7451為研究材料,借助實驗與數(shù)值模擬,通過研究不同車削條件下,車削溫度、應力、應變、應變率及表層晶粒尺寸的變化規(guī)律,重點分析車削加工表面變質層中晶粒演化規(guī)律及其工藝參數(shù)影
2、響程度,并對其表面形成特征及耐腐蝕性能進行實驗研究。
首先,基于位錯理論,研究了切削表層形成過程中車削力、車削熱的影響機制,闡明晶粒細化機制及細化形成的塑性變形條件;針對鋁合金7050-T7451材料位錯形成特征,分析其加工過程熱-力影響的塑性變形機理,重點分析刀具幾何角度、車削用量及冷卻條件對切削表層晶粒細化的影響程度。
其次,根據(jù)切削條件下鋁合金7050-T7451材料的 J-C本構模型,建立應用于DEFORM有
3、限元軟件的車削模型,并確定刀-工接觸摩擦參數(shù)、熱傳導和對流換熱系數(shù)等仿真參數(shù),借助車削實驗及理論計算對車削仿真模型進行車削力與車削熱驗證。
通過設計正交車削仿真實驗和單因素車削仿真實驗,探究了車削速度、刀具前角、切削刃半徑、車削溫度對車削表層晶粒尺寸的影響趨勢。結果表明,車削速度對車削表層晶粒尺寸影響最大;同時對刀具前角的擠壓效應、切削刃半徑的犁削作用、車削溫度對再結晶的影響等都進行了分析,并優(yōu)化了車削工藝參數(shù)。
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